מחקרי מקרה של כשל במעגל כיבוי טנק SF₆: השוק האפריקאי מפרספקטיבה ניגרית

הקדמה

בקונטקסט של השוק האפריקאי, במיוחד בניגריה, פעולת החשמל המ đáng אמון של ציוד חשמלי היא חשובה ביותר לפיתוח יציב של תעשיית החשמל. מפסקות טנק מסוג SF₆ משחקות תפקיד חשוב במערכות חשמל בזכות תכונות הקשת והבודד מצוינות שלהם. עם זאת, כמו כל ציוד חשמלי, הם פגיעים לתקלות. מאמר זה מציג ניתוח מפורט של מקרה של תקלה במפסקת טנק מסוג SF₆ בניגריה, תוך נטילת בחשבון היבטים כגון אישור SONCAP והשלכותיו על השוק.

אישור SONCAP (תכנית הערכת התאמה של הסוכנות התקינה של ניגריה) הוא דרישה חובה עבור מוצרים חשמליים הנכנסים לשוק הניגרי. הוא מבטיח שהמוצרים עומדים בתקנים התעשייתיים של ניגריה ובטוחים לשימוש. תהליך האישור כולל בדיקת מוצרים, ביקורות מפעלים, והוצאת תעודת תאמה, שדרושה לחיסול המכס.

רקע למקרה

בתחנת כוח בניגריה, מפסקת טנק מסוג SF₆ של מותג מסוים, שקיבלה אישור SONCAP, ספגה תקלה. המפסקת הייתה חלק מקו העברת מפתח, ותקלתה יכולה הייתה להפריע לספק חשמל לאזור גדול, כולל צרכנים תעשייתיים ומגורים.

המפסקת הותקנה ונכנסה לפעולה לפני מספר שנים, והיא עבדה באופן יחסית יציב עד לאותו אירוע. בוצעו תחזוקה ובדיקות קבועות בהתאם להמלצות המצרך, וכל הבדיקות הקודמות הראו ביצועים תקינים.

תיאור האירוע של התקלה

יום אחד, במהלך פעולה רגילה של הרשת, התרחשה תקלה בקו המוגן על ידי מפסקת הטנק מסוג SF₆ זו. מערכת ההגנה זיהתה את התקלה והניחה פקודת כיבוי. עם זאת, המפסקת נכשלה לפתוח לחלוטין כפי שנדרש. במקום זאת, היה תופעה חריגה של שריפת קשת בתוך המפסקת, ולימים נצפתה פגיעה חלקית בבודד.

תמונה 1 מציגה תרשים מפושט של תכנון מערכת החשמל בה הותקנה המפסקת. 

מבצעי התחנה הבחינו בצלילים בלתי רגילים ועלייה בטמפרטורה סביב המפסקת. מיד, הם החלו בתהליכי חירום, כולל הימנעות מהרשת כמה שאפשר את המפסקת המתקלת כדי למנוע נזקים נוספים ואסונות אפשריים.

ניתוח התקלה
ניתוח חשמלי

באמצעות ניתוח רשומות התקלה ובנתונים של גלי הזרם מערכת הדיווח של התחנה, נמצא שהגל של זרם התקלה היה מעוות מאוד במהלך האירוע. הזרם לא ירד לאפס בתוך הזמן הצפוי למפסקת בכדי לכבות את הקשת בצורה יעילה. זה היה בעיקר בשל הטבע המורכב של התקלה, שהביאה לתבניות זרימה חריגות של הזרם.

גז ה-SF₆ בתוך המפסקת, האחראי לכיבוי הקשת, גם הראה ירידה בביצועים. בנסיבות נורמליות, גז ה-SF₆ יכול להתאחד במהירות ולהחזיר את חוזק הדיאלקטרי שלו כאשר זרם הקשת עובר אפס. עם זאת, במקרה זה, הזרם המשך לאפס מנע את השחזור הנכון של יכולת הכיבוי של הגז.

ניתוח מכני

בבדיקה חזותית ובדיקות מכניות נוספות, נמצא כי חלק מהרכיבים המכניים של המפסקת הראו סימני עייפות. החלקים הנעים, כגון זרועות מגע והקשרים של механизм הפעולה, היו בעלי תכונות מעוותות קלות. תכונות אלה אולי השפיעו על הפעולה חלקה של המפסקת במהלך תהליך הכיבוי, מה שגרם לעיכוב בפירוק מגעי המפסקת וכתוצאה מכך הארכת זמן הקשת.

שקופיות הקשורות לאישור SONCAP

למרות שמפסקת החשמל קיבלה אישור SONCAP, בוצע סקר של תהליך האישור והתאמה של המוצר לתקנים ניגרים. נמצא שהמוצר עמד בכל הדרישות המפורטות בעת האישור. עם זאת, במהלך הפעולה בסביבת ניגריה, גורמים כמו תכונות הרשת המקומית (למשל, תוכן הרמוני גבוה באזורים מסוימים), שונות בטמפרטורה ורוויה אולי השפיעו על הביצועים של המפסקת.

בנוסף, נערך השוואה בין תרגילי התחזוקה בתחנת החשמל בניגריה לבין תרגילי התחזוקה הטובים ביותר בעולם. נoted כי אם הותרו הצעדים הבסיסיים של תחזוקה, ייתכן שיש מקום לשיפור בשילוב בדיקות תכופות יותר ומעמיקות, במיוחד בהתחשב בתנאי הפעולה הקשים בחלקים שונים של ניגריה.

פתרונות וצעדי מניעה
תיקון והחלפה

זוהו הרכיבים המותכים של המפסקת, כולל חלקים מכניים עייפים וחומרים מבודדים שנפגעו מקשת. ה件数超过了我一次可以处理的范围，请分次发送需要翻译的内容。